Перпендикулярная магнитная запись (она же – Перпендикулярная Магнитная Запись, ПМЗ) – технология записи данных на жесткие диски. Впервые она была введена в 1976 году профессором Университета Тохоку в Японии Шуничи Иасаки, а первая коммерческая реализация состоялась в 2005 году. Первые промышленные испытания, показавшие бесспорное превосходство ПМЗ над продольной магнитной записью в нанодиапазоне, прошли в 1998 году в Исследовательском Центре «Альмаден» при IBM совместно с исследователями из Центра Хранения Данных Национального Научного Фонда при Университете Карнеги-Меллон.
Преимущества
Перпендикулярная запись может считывать данные, записанные в три раза плотнее, чем при традиционной продольной записи. Перпендикулярная запись была впервые использована в 1989 году при производстве 3,5-дюймовых дискет от компании “Toshiba” для возможности записи 2,88 Мб данных (так называемая «повышенная плотность»), но им не удалось стать коммерчески успешными. Примерно с 2005 года технологию начали применять для жестких дисков. Технология продольной записи для жестких дисков позволяла записать примерно от 100 до 200 гигабит на квадратный дюйм благодаря супермарагнетическому эффекту, хотя этот лимит постоянно меняется. Перпендикулярная запись предполагает возможность достигать плотности записи более 1 Терабита на квадратный дюйм (1000 Гбит/квадратный дюйм). По состоянию на август 2010 года на рынке уже были диски с плотностью записи в 667 Гигабит/квадратный дюйм. А на стадии демонстрации были образцы с плотностью в 800-900 Гигабит/квадратный дюйм.
Технология
Главным препятствием при разработке магнитных систем хранения информации является сохранение намагниченности носителя информации, несмотря на тепловые колебания, возникающие вследствие суперпарамагнетического лимита. Если тепловая энергия слишком сильна, ее может хватит для того, чтобы изменить магнитный полюс в одной из зон носителя и уничтожить все хранящиеся данные.
Энергия, необходимая для изменения намагниченности зоны, пропорциональна размеру магнитной зоны и магнитной коэрцитивной силы материала. Чем выше коэрцитивная сила и больше магнитная зона, тем более стабильным будет носитель информации. В то же время существует минимально допустимый размер магнитной зоны при данной температуре и коэрцитивности. Если он будет меньше допустимого, более вероятно спонтанное размагничивание из-за локальных термических колебаний. При перпендикулярной записи используются материалы с более высокой коэрцитивной силой, так как рабочий орган пишущей головки проникает в носитель с перпендикулярной геометрией.
Популярным объяснением преимущества перпендикулярной записи является достижение большей плотности записи путем построения дорожек магнитных элементов в одну линию под прямым углом к поверхности диска. Это объяснение не совсем верно, так как построение битов таким образом занимает меньше места, чем могло бы понадобиться при продольной записи. Это значит, что ячейки могли бы быть расположены на поверхности ближе друг к другу, что привело бы к росту числа магнитных элементов и объема хранимой информации.
Реальная картина несколько сложнее, так как приходится иметь дело с более «сильным» (с более высокой коэрцитивной силой) материалом для хранения данных. Это возможно потому, что при перпендикулярном расположении магнитные волны направляется через относительно толстый и намагничивающийся слой, расположенный под твердыми магнитными данными (подразумевается, что они были расположены по всей структуре диска). Этот намагничивающийся материал можно рассматривать, как часть пишущей головки, делающий ее работу более эффективной, чем в случае с нанесением более четкого градиента для тех же материалов пи продольной записи.
